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近期，作為第三代光伏電池技術(shù)的鈣鈦礦受到了廣泛關(guān)注，鈣鈦礦電池概念股在資本市場也炙手可熱，寶鑫科技、奧聯(lián)電子、京山輕機、中利、杭蕭鋼構(gòu)、拓日新能、西子潔能等股價紛紛上漲。截至 2 月 10 日，寶馨科技股價漲至 13.47 元，當(dāng)天漲幅達 4.42%。奧聯(lián)電子和京山輕機漲幅分別為 3.50% 和 3.34%。中利、杭蕭鋼構(gòu)、拓日新能、西子潔能漲幅均在 1% 左右。個別布局鈣鈦礦的個股在近兩個月內(nèi)股價已經(jīng)翻倍，從整個板塊來看，2023 年初至 2 月 10 日，萬得鈣鈦礦指數(shù)漲幅超過 25%，遠遠超過光伏產(chǎn)業(yè)指數(shù) 6% 的漲幅。

作為一種技術(shù)驅(qū)動型的產(chǎn)業(yè)，光伏每一輪的技術(shù)迭代都會引發(fā)一輪新的革命，并對資本市場產(chǎn)生重大的影響。鈣鈦礦電池是什么？相比現(xiàn)在主流技術(shù)有何區(qū)別？又能否引領(lǐng)一輪新的光伏產(chǎn)業(yè)革命？

鈣鈦礦電池的技術(shù)優(yōu)勢

鈣鈦礦電池概念股板塊集體上漲主要源于市場對鈣鈦礦的看好。從化學(xué)角度來看，鈣鈦礦最初是指達酸鈣 ( CaTi03 ) 這種礦物，后來將這種結(jié)構(gòu)組成為 ABX 的化合物一律稱為鈣礦結(jié)構(gòu)化合物。晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，其中 A 位離子通常是稀土或者堿土具有較大離子半徑的金屬陽離子，B 位離子一般為離子半徑較小的金屬陽離子 , 通常為二價鉛 Pb2+, 錫 Sn2+，X 一般為鹵素陰離子氯 Cl – , 溴 Br – , 碘 I –以及它們的組合。

相比于目前最主流的晶硅電池，鈣鈦礦電池在光電轉(zhuǎn)化效率、投資成本、實際發(fā)電時長以及應(yīng)用場景上，都有全面的優(yōu)勢。例如在光吸收效率方面，鈣鈦礦材料在捕獲光效率方面更加優(yōu)異，可以實現(xiàn)對光的全部吸收，光吸收效率更高。同時，鈣鈦礦化合物也擁有更高的轉(zhuǎn)化效率，目前鈣鈦礦三結(jié)疊層電池理論極限轉(zhuǎn)換效為 45%，遠遠高于其它的電池技術(shù)路線。

太陽能電池主要技術(shù)路線包括 PERC、TOPCon、HJT、IBC 及鈣鈦礦等。目前 PERC 技術(shù)為市場主流路線，但 PERC 電池的兩場效率越來越迫近其理論極限的事實，已經(jīng)說明電池技術(shù)正面臨新的拐點。TOPCon 和 HJT 是下一代高效電池技術(shù)路線的發(fā)展方向，而 IBC 和鈣鈦礦為未來技術(shù)，尚處于實驗和驗證階段。但近期鈣鈦礦技術(shù)有了新的進展，處于從 0 到 1 的階段，也讓資本市場看到了這種技術(shù)未來的發(fā)展前景，相關(guān)概念股也迎來了一波熱炒。提效降本是太陽能電池技術(shù)永恒的追求，鈣鈦礦電池在這兩方面均表現(xiàn)不俗。

從成本方面來說，鈣鈦礦組件的成本低于單晶硅組件。鈣鈦礦組件的生產(chǎn)較為便捷，投入玻璃、膠膜、靶材和化工原料到單一工廠即可。而目前主流的單晶硅電池組件需要經(jīng)過硅料、硅片、電池片四個環(huán)節(jié)，并交付于不同的工廠完成，耗時明顯增加。而且鈣鈦礦電池所需原材料儲量豐富，價格低廉，在當(dāng)下硅料供需緊張的局面下，鈣鈦礦電池的原料成本顯著低于晶硅電池。

此外，鈣鈦礦組件工藝較簡潔，而且鈣鈦礦溶液的配制不涉及復(fù)雜工藝。如果按照成熟工藝的狀態(tài)下計算，鈣鈦礦組件的成本約為 0.5-0.6 元 /W，相比于現(xiàn)在晶硅組件制造成本約 1 元 /W 具有一定優(yōu)勢。

投資成本來看，按照電池量產(chǎn)的情況下，技術(shù)成熟的鈣鈦礦電池，1GW 鈣鈦礦需要的投資金額約為 5 億元，約為晶硅的一半左右。

從效率方面來說，鈣鈦礦材料特性決定了它具有優(yōu)越的光電轉(zhuǎn)化效率，單層鈣鈦礦電池理論極限轉(zhuǎn)換效為 31%，鈣鈦礦雙結(jié)疊層電池理論極限轉(zhuǎn)換效為 35%，鈣鈦礦三結(jié)疊層電池理論極限轉(zhuǎn)換效為 45%，明顯高于 PERC、TOPCon、HJT、IBC 的理論極限轉(zhuǎn)換效率，有望成為未來光電技術(shù)的發(fā)展方向。但是從現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)化效率情況來看，鈣鈦礦電池的效率還有很大的發(fā)展空間，協(xié)鑫光電預(yù)計在 2023 年 12 月完成 100MW 鈣鈦礦產(chǎn)線，目標效率達 18%，纖納光電目標在 2023 年達到 21.5% 的轉(zhuǎn)換效率。

從應(yīng)用場景來說，除開太陽能電池方面的應(yīng)用，鈣鈦礦材料在分布式光伏市場也具有競爭力。鈣鈦礦材料具有較好的弱光性能，有利于在陰天弱光條件下吸收轉(zhuǎn)化太陽能，是制作車頂光伏的優(yōu)良材料，未來真正的有望實現(xiàn) " 光電新能源車 "。

此外，得益于鈣鈦礦電池材料輕薄、透光性強、吸光能力強、弱光性能好、可在柔性基材上制備的優(yōu)點，它在 BIPV 領(lǐng)域也具有良好的應(yīng)用。

產(chǎn)業(yè)化在即，上游有望率先爆發(fā)

從太陽能電池的發(fā)展來看，第一代的晶硅太陽能電池是目前產(chǎn)業(yè)化數(shù)量最大的一種技術(shù)路線，第二代的化學(xué)薄膜太陽能電池雖然轉(zhuǎn)化效率更高，但對于部分稀有金屬的需求，使二代太陽能電池很難大規(guī)模推廣。而以鈣鈦礦太陽能電池、有機太陽能電池等為代表的第三代電池，在生產(chǎn)工藝、材料儲量、制備成本方面的優(yōu)勢，受到全球?qū)W術(shù)界和產(chǎn)業(yè)的高度關(guān)注。特別是 2022 年，鈣鈦礦的實驗室研究捷報頻頻，實驗室效率一次次刷新世界紀錄，成為光伏領(lǐng)域的熱點話題，吸引了資本市場關(guān)注。高瓴、騰訊等投資機構(gòu)不斷加入，加快了鈣鈦礦行業(yè)的腳步，推動眾多企業(yè)加速鈣鈦礦項目布局。協(xié)鑫光電、纖納光電、合特光電、極電光能目前擁有 MW 級產(chǎn)線，處于領(lǐng)先階段。其中協(xié)鑫光電和極電光能在未來兩年內(nèi)均有 GW 級產(chǎn)線計劃，如果順利進行，鈣鈦礦產(chǎn)能將成功邁入 GW 階段。

國家政策的出臺也為鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力支持。2021 年《" 十四五 " 能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》提出 " 發(fā)展鈣鈦礦等先進光伏技術(shù) "，2022 年科技部等九部門印發(fā)《科技支撐碳達峰碳中和實施方案（2022-2023 年）》，提出 " 研發(fā)高效硅基光伏電池、高效穩(wěn)定鈣鈦礦等技術(shù) "。2023 年 1 月 3 日，工業(yè)和信息化部等六部門共同發(fā)布《推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確提出 " 推動 N 型高效電池、柔性薄膜電池、鈣鈦礦及疊層電池等先進技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，提升規(guī)?；慨a(chǎn)能力 "。

回看近兩年的光伏市場，行業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變，硅料價格高漲導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈上下游價格博弈激烈，光伏制造企業(yè)的成本管控要求愈發(fā)嚴苛，歐美降本提效的訴求越發(fā)迫切。新技術(shù)鈣鈦礦的出現(xiàn)恰逢其時，優(yōu)異的吸光性能和低廉的制造成本是改變現(xiàn)有問題的良藥。在全球光伏裝機向好的背景下，隨著鈣鈦礦技術(shù)走向成熟，鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間廣闊，投資規(guī)模預(yù)計不斷擴張，滲透率逐漸提高。

但是，產(chǎn)業(yè)化的角度來看，鈣鈦礦電池的量產(chǎn)效率與實驗室效率還存在極大的差距。目前更多是產(chǎn)業(yè)化的初期，GW 級的產(chǎn)能線量產(chǎn)效率相比鏡柜電池仍有不小的差距，想要進入量產(chǎn)階段還存在諸多問題。如：電池穩(wěn)定性欠缺、使用壽命較短、薄且均勻的大面積鈣鈦礦層生產(chǎn)困難等，各大鈣鈦礦企業(yè)還處于研究改進階段，且鈣鈦礦制造企業(yè)大部分沒有上市，因此目前投資機會主要集中于鈣鈦礦產(chǎn)業(yè)鏈上游的原料商和設(shè)備商。

在原材料端，鈣鈦礦電池原材料主要包括鈣鈦礦、TCO 玻璃（透明導(dǎo)電氧化物鍍膜玻璃）、吸光材料等，其中 TCO 玻璃是鈣鈦礦電池的核心部件。根據(jù)分布式能源網(wǎng)的數(shù)據(jù)顯示，在鈣鈦礦電池組件中，TCO 玻璃的成本占比達到 32%。此外，對于應(yīng)用在鈣鈦礦電池的 TCO 玻璃的平整度、透光率、導(dǎo)電率要求嚴格，技術(shù)難度大，要求具備在線鍍膜工藝。因此，TCO 玻璃龍頭企業(yè)在鈣鈦礦項目方面更有競爭力。

在生產(chǎn)設(shè)備方面，鈣鈦礦電池制作主要涉及設(shè)備包括涂布機、清洗機、鍍膜設(shè)備、激光設(shè)備和封光設(shè)備等。不少設(shè)備商通過與鈣鈦礦電池制造企業(yè)合作，定制適合鈣鈦礦電池的設(shè)備。目前，利元亨涉及鈣鈦礦電池所需的激光類設(shè)備，與馮 · 阿登納、上海森松等在異質(zhì)結(jié)、鈣鈦礦等工藝展開深度合作。上海德滬與協(xié)鑫光電合作，制作用于大面積鈣鈦礦太陽能面板制造核心涂膜設(shè)備已驗收成功。另外，京山輕機布局了多項設(shè)備，涉及的鈣鈦礦核心鍍膜設(shè)備，包括技術(shù)比較成熟的團簇式的蒸鍍設(shè)備和 PVD 濺射式設(shè)備，以及正在研發(fā)驗證的 ALD 設(shè)備。還提供鈣鈦礦產(chǎn)線上的玻璃清洗機、鈣鈦礦干燥設(shè)備、組件封裝設(shè)備等。

總體上看，盡管鈣鈦礦電池經(jīng)過近幾年來的研究發(fā)展，在轉(zhuǎn)換效率、制作材料等方面取得了重大的突破，但是在產(chǎn)業(yè)化方面仍然處于從 0 到 1 的階段，如何克服鈣鈦礦電池現(xiàn)有缺陷，大規(guī)模量產(chǎn)實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用是關(guān)鍵問題。新技術(shù)的商業(yè)化并非一朝一夕可以落地，對相關(guān)企業(yè)形成利潤貢獻更是需要等待一定的周期，對于處在成長期的鈣鈦礦行業(yè)來說，被熱炒的鈣鈦礦電池概念股仍需保持較高的風(fēng)險意識。

原標題：新技術(shù)蓄勢待發(fā)，光伏會迎來新一輪周期嗎？